JP7092553B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板の上面に非粘着性樹脂層が被覆されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
また、ＣＣＤ等のイメージセンサーは、表面がコンタミを含む切削水によって汚染されると品質の低下を招くことから、表面に保護テープを貼着してダイシングが行われている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００７－１３４３９０号公報
近年、基板の上面を非粘着性のシリコーン樹脂、たとえば、ジメチルポリシロキサン（以下「ＰＤＭＳ」という。）からなる層を被覆し、コンタミネーション（以下「コンタミ」という。）の付着を嫌う医療用デバイスが分割予定ラインによって区画された領域に形成されたウエーハを個々のデバイスに分割することが検討されている。
上記したＰＤＭＳを被覆したウエーハを個々のデバイスに分割する際、個々のデバイスがコンタミを含む切削水で汚染されないようにする場合は、上記したように、表面に保護テープを貼着してダイシングすることが考えられる。しかし、ＰＤＭＳ等のシリコーン樹脂は非粘着性であり、離型剤としても良く知られてものであることから、保護テープが基板上面に貼りつかず、ダイシング時に保護テープが剥がれてしまい、コンタミ等による汚染を防止することができないという問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、基板の上面に非粘着性樹脂層が形成されている場合であっても、保護テープを貼着することができるウエーハの加工方法を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、基板の上面に非粘着性樹脂層が被覆され複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、非粘着性樹脂層の表面に紫外線を照射し表面の非粘着性を破壊する非粘着性破壊工程と、非粘着性が破壊された非粘着性樹脂層の表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、表面に保護テープが貼着されたウエーハの分割予定ラインに切削ブレードを位置付け切削水を供給しながら分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。
好ましくは、ウエーハの下面をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を備えたフレームに貼着し、ダイシングテープを介してウエーハをフレームで支持するフレーム支持工程を少なくとも該分割工程の前に実施する。さらに好ましくは、該非粘着性樹脂層は、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）であり、該紫外線の波長は、１８５ｎｍ、及び２５４ｎｍを少なくとも含み、該非粘着性破壊工程において、分子の結合を切断すると共に活性酸素を生成して非粘着性を破壊する。
本発明のウエーハの加工方法によれば、非粘着性樹脂層の表面に紫外線を照射し表面の非粘着性を破壊する非粘着性破壊工程と、非粘着性が破壊された非粘着性樹脂層の表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、表面に保護テープが貼着されたウエーハの分割予定ラインに切削ブレードを位置付け切削水を供給しながら分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、から少なくとも構成されることにより、ＰＤＭＳ等の非粘着性を有するシリコーン樹脂が基板の上面に被覆されたウエーハであっても、保護テープを貼着することが可能になり、個々に分割されるデバイスにコンタミ等が付着することが防止され、品質を低下させることが抑制される。
本実施形態において被加工物となるウエーハがフレームに支持される態様を示す斜視図（ａ）、及び、図１（ａ）にＡ－Ａで示す断面の一部拡大図である。 本実施形態の非粘着性破壊工程において、ウエーハの上面に紫外線を照射する態様を示す斜視図である。 本実施形態の保護テープ貼着工程の実施態様を示す斜視図（ａ）、及び保護テープ貼着工程により保護テープが貼着されたウエーハの斜視図（ｂ）である。 本実施形態の分割工程を実施する態様を示す斜視図（ａ）、及び分割工程が施されたウエーハを示す斜視図（ｂ）である。 本実施形態における保護テープ剥離工程の実施態様を示す斜視図である。
以下、本発明に基づき実施されるウエーハの加工方法について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
（非粘着性破壊工程）
本実施形態のウエーハの加工方法では、まず、非粘着性破壊工程を実施する。非粘着性破壊工程を実施するに際し、まず、図１（ａ）に示すように、基板１０において複数のデバイス１４が分割予定ライン１２によって区画されたウエーハＷを準備する（被加工物準備工程）。基板１０の上面は、図１（ａ）、及び図１（ａ）のＡ－Ａ断面の一部を拡大して示す図１（ｂ）に示すように、非粘着性樹脂層１６で被覆されている。上記非粘着性樹脂層１６は、典型的にはシリコーン樹脂であり、たとえば、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）である。また、本実施形態において分割予定ライン１２によって区画されたデバイス１４は、医療用のデバイスであり、平面視で矩形状をなす上下に貫通する空間部１４ａを備えている。なお、本発明において分割予定ライン１２によって区画されるデバイス１４はこれに限定されるものではなく、個々に分割された後に利用可能なあらゆる機能、形態のデバイスを含む。
上記したウエーハＷを準備したならば、図１（ａ）に示すように、ウエーハＷの下面をダイシングテープＴに貼着すると共に、ウエーハＷを収容する開口を備えたフレームＦにダイシングテープＴの外周を貼着し、ダイシングテープＴを介してウエーハＷをフレームＦで支持する（フレーム支持工程）。
上記フレーム支持工程によりウエーハＷをフレームＦで支持したならば、図２に示すように、短波長紫外線ランプを備えた紫外線照射装置２０によって紫外線ＵＶが照射される照射位置にウエーハＷを位置付ける。ウエーハＷを紫外線照射装置２０の照射位置に位置付けたならば、ウエーハＷの上面全体に紫外線ＵＶを照射する。この紫外線ＵＶには、波長１８５ｎｍと波長２５４ｎｍの紫外線が含まれている。
紫外線ＵＶが照射された非粘着性樹脂層１６は、波長１８５ｎｍの紫外線が照射されるにより表面の分子有機結合が切断される。さらに、波長２５４ｎｍの紫外線が照射されることにより、紫外線により発生したオゾン（Ｏ３）から分離した活性酸素（Ｏ）が、前記切断された表面の分子構造に結合し、新しい官能基が生成される。この官能基の作用により、非粘着性樹脂層１６の表面が、粘着性を有する樹脂層へ改質される。以上により、非粘着性破壊工程が完了する。
（保護テープ貼着工程）
上記したように、非粘着性破壊工程が実施されたならば、図３に示すように、フレームＦに支持されたウエーハＷの上面に、保護テープ３０を貼着する。保護テープ３０としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなるシート状基材の貼着面にアクリル樹脂系の糊が塗布されている一般的な保護テープを使用することができる。上記したように、非粘着性樹脂層１６は、非粘着性破壊工程を実施する前は、強い離形作用を有しており、保護テープ３０を貼着しようとしても、直ぐに剥がれてしまい、保護テープとしての機能を奏することができない。しかし、本実施形態では、上記した非粘着性破壊工程が施されていることにより、非粘着性樹脂層１６の表面が改質されているため、保護テープ３０が良好に貼着される。以上により、保護テープ貼着工程が完了する。なお、本実施形態では、フレーム支持工程が実施された後に本工程を実施しているが、フレーム支持工程を実施するタイミングはこれに限定されず、本工程を実施した後、後述する分割工程を実施する前に実施してもよい。
（分割工程）
上記したように、保護テープ貼着工程が完了したならば、分割工程を実施する。分割工程は、図４（ａ）に示すように、たとえば、スピンドルユニット４１を備えた切削装置４０（装置全体の図示は省略する。）により実行される。スピンドルユニット４１は、回転スピンドル４２の先端部に固定された切削ブレード４３を保持するスピンドルハウジング４４を備えている。スピンドルハウジング４４には、切削ブレード４３に隣接し、切削ブレード４３を挟むようにして切削水供給手段４５が配設されており（図には手前側の切削水供給手段４５のみを示す）、切削水ＷＴを切削ブレード４３の切削位置に向けて供給することが可能に構成されている。本実施形態では、まず、図示しない保持手段にウエーハＷを保持させ、適宜アライメント工程を実施することにより切削ブレード４３とウエーハＷの加工位置との位置合わせを行う。保護テープ３０は透明な材質で構成されており、赤外線光を照射することなく、分割予定ライン１２に切削ブレード４３を位置付けることが可能である。矢印Ｒで示す方向に高速回転させられる切削ブレード４３を、切削装置４０の図示しない保持手段に保持されたウエーハＷに対して下降させて切り込ませ、ウエーハＷを切削ブレード４３に対して矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させる。これにより、分割予定ライン１２に沿って保護テープ３０と共にウエーハＷを完全に分割する深さで、分割溝１００を形成する。ウエーハＷを、切削ブレード４３に対して割り出し方向、回転方向に適宜移動させることで、図４（ｂ）に示すように、ウエーハＷの全ての分割予定ライン１２に沿って分離溝１００を形成し、個々のデバイス１４に分割する。以上により、分割工程が完了する。
上記した分割工程が完了したならば、分割工程が施されたウエーハＷを洗浄、乾燥して保護テープ剥離工程を実施する。保護テープ剥離工程を実施する際には、まず、保護テープ３０が貼着されたウエーハＷの上面に幅広の粘着テープ３２を貼り付け、図５に示すようにウエーハＷの上面から保護テープ３０を剥離する。保護テープ３０は、上記した分割工程において、デバイス１４と共に小片に分割されており、図に示すような幅広の粘着テープ３２を使用することで、一気に剥離させることができる。ウエーハＷは、保護テープ３０がウエーハＷの上面に貼着される際の結合力よりも強い力でダイシングテープＴに支持されていることから、保護テープ３０をウエーハＷの上面から剥離しても、個々のデバイス１４がウエーハＷから離脱したりすることが防止される。図に一部を拡大して示すように、上記分割工程を経ていることで、基板１０に形成されていたデバイス１４が個々に分割されており、且つ、分割工程時に保護テープ３０が良好に貼着されていたことにより、デバイス１４の空間部１４ａに対するコンタミ等の進入も防止されている。以上のようにして保護テープ剥離工程が実施されたウエーハＷは、適宜次工程に搬送されて、ダイシングテープＴから個々のデバイス１４がピックアップされる。
上記したように、本実施形態によれば、基板１０の上面に、ＰＤＭＳ等のシリコーン樹脂からなる非粘着性樹脂層１６が被覆されたウエーハＷを個々のデバイス１４に分割する場合であっても、保護テープ３０を良好に貼着することができるため、切削水ＷＴを供給しながら切削ブレード４３によって切削しても、個々のデバイス１４がコンタミ等によって汚染されることなく、個々のデバイス１４に分割することが可能になる。
上記した実施形態では、非粘着層破壊工程において照射する紫外線ＵＶとして、波長１８５ｎｍ、及び波長２５４ｎｍを含む紫外線ＵＶを照射するようにしたが、本発明はこれに限定されず、たとえば、波長１７２ｎｍの所謂エキシマ光を選択してもよい。
１０：基板
１２：分割予定ライン
１４：デバイス
１４ａ：空間部
１６：非粘着性樹脂層
２０：紫外線照射装置
３０：保護テープ
４０：切削装置
４１：スピンドルユニット
４２：スピンドル
４３：切削ブレード
４４：スピンドルハウジング
１００：分離溝１００

Claims (3)

  1. 基板の上面に非粘着性樹脂層が被覆され複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたウエーハを個々のデバイスに分割するウエーハの加工方法であって、
    非粘着性樹脂層の表面に紫外線を照射し表面の非粘着性を破壊する非粘着性破壊工程と、
    非粘着性が破壊された非粘着性樹脂層の表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
    表面に保護テープが貼着されたウエーハの分割予定ラインに切削ブレードを位置付け切削水を供給しながら分割予定ラインを切削してウエーハを個々のデバイスに分割する分割工程と、
    から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。
  2. ウエーハの下面をダイシングテープに貼着すると共にウエーハを収容する開口を備えたフレームに貼着し、ダイシングテープを介してウエーハをフレームで支持するフレーム支持工程を少なくとも該分割工程の前に実施する請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  3. 該非粘着性樹脂層は、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）であり、該紫外線の波長は、１８５ｎｍ、及び２５４ｎｍを少なくとも含み、
    該非粘着性破壊工程において、分子の結合を切断すると共に活性酸素を生成して非粘着性を破壊する請求項１、又は２に記載のウエーハの加工方法。
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